La máquina de soldadura láser es un equipo de soldadura de uso común en la producción industrial, y resulta indispensable para el procesamiento de materiales con láser. Desde sus inicios hasta la actualidad, la tecnología de soldadura láser ha madurado gradualmente, dando lugar a numerosos tipos de máquinas, incluyendo la ampliamente utilizada máquina de soldadura láser portátil, una potente herramienta para las operaciones de soldadura.
¿Por qué usar gas de protección al soldar con una máquina de soldadura láser portátil? La máquina de soldadura láser portátil es un método de soldadura novedoso, principalmente para soldar materiales de paredes delgadas y piezas de precisión. Permite realizar soldadura por puntos, a tope, solapada, de sellado, etc., con una alta relación de profundidad, un ancho de soldadura reducido, una zona afectada por el calor mínima, poca deformación, alta velocidad de soldadura, cordón de soldadura liso y estético, sin necesidad de tratamiento posterior o solo un tratamiento mínimo, cordón de soldadura de alta calidad, sin porosidad, control preciso, punto focal pequeño, alta precisión de posicionamiento y fácil automatización.
1. Puede proteger la lente de enfoque de la contaminación por vapores metálicos y de la pulverización de gotas de líquido.
El gas protector puede proteger la lente de enfoque de la máquina de soldadura láser de la contaminación por vapores metálicos y de la pulverización de gotas de líquido, especialmente en la soldadura de alta potencia, ya que la eyección se vuelve muy potente y es más necesario proteger la lente en ese momento.
2. El gas de protección es eficaz para disipar el blindaje de plasma de la soldadura láser de alta potencia.
El vapor metálico absorbe el haz láser y se ioniza formando una nube de plasma. El gas protector que rodea el vapor metálico también se ioniza debido al calor. Si hay demasiado plasma, este consume parcialmente el haz láser. El plasma, presente en la superficie de trabajo, actúa como una segunda fuente de energía, lo que reduce la profundidad de penetración y ensancha la superficie del baño de fusión.
La tasa de recombinación de electrones aumenta al incrementar las colisiones de tres cuerpos entre electrones, iones y átomos neutros, lo que reduce la densidad electrónica en el plasma. Cuanto más ligeros sean los átomos neutros, mayor será la frecuencia de colisión y, por consiguiente, la tasa de recombinación. Por otro lado, solo un gas protector con alta energía de ionización no incrementará la densidad electrónica debido a la ionización del propio gas.
3. El gas protector puede proteger la pieza de trabajo de la oxidación durante la soldadura.
La máquina de soldadura láser debe utilizar un tipo de gas para La protección debe configurarse de forma que primero se emita el gas protector y después el láser, para evitar la oxidación del láser pulsado durante el proceso continuo. El gas inerte protege el baño de fusión. Si bien al soldar ciertos materiales sin considerar la oxidación superficial puede no ser necesaria la protección, en la mayoría de las aplicaciones se utilizan helio, argón, nitrógeno y otros gases para evitar la oxidación de la pieza durante la soldadura.
4. Diseño de los orificios de la boquilla
El gas protector se inyecta a una presión determinada a través de la boquilla para alcanzar la superficie de la pieza. La forma hidrodinámica de la boquilla y el diámetro de salida son cruciales. Debe ser lo suficientemente grande para impulsar el gas protector pulverizado y cubrir la superficie de soldadura, pero para proteger eficazmente la lente y evitar la contaminación por vapores metálicos o los daños causados por salpicaduras de metal, el tamaño de la boquilla también debe ser limitado. El caudal también debe controlarse; de lo contrario, el flujo laminar del gas protector se volverá turbulento y la atmósfera entrará en contacto con el baño de fusión, formando poros.
En la soldadura láser, el gas de protección influye en la forma, la calidad, la penetración y el ancho de la soldadura. En la mayoría de los casos, el soplado de gas de protección tiene un efecto positivo, pero también puede resultar adverso.
Papel positivo:
1) El soplado correcto de gas de protección protegerá eficazmente el baño de soldadura para reducir o incluso evitar la oxidación;
2) El soplado correcto de gas de protección puede reducir eficazmente las salpicaduras generadas durante la soldadura;
3) El soplado correcto del gas protector puede promover la distribución uniforme del baño de soldadura cuando se solidifica, haciendo que la forma de la soldadura sea uniforme y hermosa;
4) El soplado correcto de gas protector puede reducir eficazmente el efecto de protección de la pluma de vapor metálico o la nube de plasma sobre el láser y aumentar la tasa de utilización efectiva del láser;
5) Un soplado correcto de gas de protección puede reducir eficazmente la porosidad de la soldadura.
Siempre que el tipo de gas, el caudal y el modo de soplado sean los correctos, se puede obtener el efecto ideal. Sin embargo, el uso incorrecto del gas protector también tendrá efectos adversos en la soldadura.
Efecto adverso:
1) Una insuflación inadecuada de gas de protección puede dar lugar a soldaduras deficientes:
2) Elegir el tipo de gas incorrecto puede provocar grietas en la soldadura y también puede conducir a una disminución de las propiedades mecánicas de la soldadura;
3) Elegir un caudal de soplado de gas incorrecto puede provocar una oxidación más grave de la soldadura (ya sea que el caudal sea demasiado grande o demasiado pequeño) y también puede causar que el metal del baño de soldadura se vea seriamente perturbado por fuerzas externas, lo que resulta en un colapso de la soldadura o una formación desigual;
4) Elegir el método de inyección de gas incorrecto hará que la soldadura no logre el efecto de protección o incluso que prácticamente no tenga ningún efecto de protección o tenga un impacto negativo en la formación de la soldadura;
5) La insuflación de gas protector tendrá cierto impacto en la penetración de la soldadura, especialmente al soldar placas delgadas, ya que reducirá la penetración de la soldadura.
Generalmente, se utiliza helio como gas protector, ya que suprime el plasma al máximo, aumentando así la profundidad de penetración y la velocidad de soldadura; además, es ligero, se disipa fácilmente y no genera poros. Sin embargo, según nuestra experiencia, el uso de argón como gas protector no resulta deficiente.
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Fecha de publicación: 4 de febrero de 2023
